热学计算题复习专题。
一、.热量的计算。
公式 q = c m △t
热量比热容质量变化的温度。
(j) j/(kg·℃)kg ℃
练习1: 煤油的比热容是2.1×103j/(kg·℃)将质量为2kg的煤油从20℃加热到70℃需要吸收多少j热量?
二、.相关计算。
1.关于热值的计算。
练习1:某饰品加工厂用酒精灯加工饰品,张峰师傅在1min内用去酒精5g,这些酒精完全燃烧产生的热量是j。要得到9×107j 的热量,需要完全燃烧 kg酒精。
(已知酒精的热值为3.0×107j/kg)
2.关于电能的计算。
练习2:一个标有“220v 1000w”的快速电热水壶,正常工作5h消耗多少度电能?合多少j?
3.关于太阳能辐射热的计算。
练习3:太阳能热水器的受光面积为1.5 m2,太阳1min辐射到1 m2面积上的热量是8×104 j,10min后太阳能热水器接收到j的热量。
三、综合性热学计算题。
例1:完全燃烧多少酒精可以放出8.4×104j的热量?
若这些热量全部被质量为0.4kg、温度为20℃的水吸收,则水的温度升高多少摄氏度?水的温度升高到多少摄氏度?
[q酒精=3.0×107j/kg;]
练习1:在常温下,完全燃烧0.14kg的酒精(酒精的热值为3.0×107j/kg)放出的热量,被100kg20摄氏度的水吸收后,其水温应升高到多少摄氏度?
练习2:用锅炉将200kg的水从25℃加热到75℃,燃烧了4kg的无烟煤。(水的比热容是4.
2×103j/(kg·℃)无烟煤的热值是3.4×107j/kg)试求: (1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳? (3)此锅炉的效率是多少?
例2.一个标有“220v 1000w”的快速电热水壶,要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开,水需要吸收的热量是多少j?若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是多少s?
[水的比热容为4.2×103j / kg·℃)
练习1.我们生活的鸡西市,到了冬季,因日照时间短,太阳能热水器的水达不到所需温度.为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器,如图所示.铭牌如下:
1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?(il=10-3m3)
2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为热能)
练习2.某电热水器,额定功率为2000w。当热水器正常工作75min时,可将50kg的水从20℃加热到60℃。
(水的比热容为4.2×103 j / kg·℃)试求:(1)这50k**吸收的热量是多少?
(2)热水器消耗的电能是多少?(3)热水器的效率是多少?
例3.从理论上计算和测定,每分钟射到垂直于太阳光的1m2的地球表面上的太阳辐射能是8.16×104 j,某同学家安装的太阳能的面积是1.
5m2,这种热水器的效率为50%,问要使150kg,10℃的水温度上升到40℃,这个太阳能热水器在正常天气情况下要多少分钟?
练习1.太阳能是一种廉价的清洁能源,从有关资料获悉,在地面地表晴天时垂直于阳光表面接受到的热辐射为2.1×103 j/(m2·s)。
有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射40%用来升高水温。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2 m2,晴天晒了1h,求水箱中质量为50kg的冷水温度最多能升高多少?
21.(2008盐城)小明家的电热水壶的铭牌如图所示,在一个标准大气压下,该水壶正常工作时,用10min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×103j / kg·℃)
(1)计算水吸收的热量;
(2)计算消耗的电能;
(3)水增加的内能比消耗的电能小多少,请结合物理知识,从节能的角度提一个合理化的建议。
1.)太阳能热水器,它的受光面积为1.2 m2,内装80kg的水,太阳每分钟辐射到。
1 m2面积上的热量是7.56×104 j,如果有60%的热量被水吸收,问:
1)20°c的水晒3小时后水温将达到多少摄示度?
2)煤气的热值是4.2×107j/kg,若煤气灶的热效率为40%,烧开这些水需燃烧多少kg煤气?
3.)某中学为学生**开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。(水的比热容是4.2×103j/(kg·℃)无烟煤的热值是3.
4×107j/kg)试求:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(3)此锅炉的效率是多少?
4.假如水的比热变为103 j/(kg℃),下列情况中不可能发生的是。
a、冬天家里的暖气不用水做循环剂 b、初夏季节农民伯伯晚上不必往稻田里灌水。
c、夏天,沿海地区昼夜温差较大d、冰就不会浮在水面上。
1.)太阳能热水器,它的受光面积为1.2 m2,内装80kg的水,太阳每分钟辐射到。
1 m2面积上的热量是7.56×104 j,如果有60%的热量被水吸收,问:
1)20°c的水晒3小时后水温将达到多少摄示度?
2)煤气的热值是4.2×107j/kg,若煤气灶的热效率为40%,烧开这些水需燃烧多少kg煤气?
2.)太阳能是一种廉价的清洁能源,从有关资料获悉,在地面地表晴天时垂直于阳光表面接受到的热辐射为1.2×103 j/(m2·s)。
有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射40%用来升高水温。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.1 m2,晴天晒了1h,求水箱中质量为50kg的冷水温度最多能升高多少?
4. )从理论上计算和测定,每分钟射到垂直于太阳光的1cm2的地球表面上的太阳辐射能是8.16j,某同学家安装的太阳能的面积是1.
5m2,这种热水器的效率为45%,问要使150l 10℃的水温度上升到40℃,这个太阳能热水器在正常天气情况下要多少和小时?解得t=343分钟,约5.7小时。
4.假如水的比热变为103 j/(kg℃),下列情况中不可能发生的是。
a、冬天家里的暖气不用水做循环剂 b、初夏季节农民伯伯晚上不必往稻田里灌水。
c、夏天,沿海地区昼夜温差较大d、冰就不会浮在水面上。
11.(2008南宁)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2023年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是,“鸟巢”的设计,不仅是能够获得自然通风,而且4.
2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
(1)给“鸟巢”工程供电时,若功率为130kw的太阳能发电系统连续正常工作100min,可得到多少焦耳的电能,如果这些电能有42%转化为水的内能,则可以使l 04k**温度升高多少摄氏度,[水的比热容c=4.2×103j / kg·℃)
12.(2008聊城)小明的新家想安装一台无水箱式电热水器,这种电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为15℃,淋浴所需热水温度为40℃,电热水器一分钟流出热水的质量约为4kg,水的比热容为4.2×103j / kg·℃)
(1)将质量为4kg温度为15℃的冷水,加热到淋浴所需要的温度,水吸收的热量是多少?
(2)如果不考虑热损失,无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?
(3)小明新家的电路允许通过的最大电流为30a,问他家能不能使用该电热水器?
3)在上述(2)情况下.加i热器正常工作实际用了3小时.则此热水器的效率为多少?
4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点,(写一条即可)
18.(2008淄博)某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。求。
1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
2)加热时电热水瓶的电阻多大?
3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?
20.(2008南通)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从2 5℃上升到45℃.在此过程中,求:
(1)热水器中电热丝的电阻:
(2)水所吸收的热量[c水=4.2×103j / kg·℃)
(3)热水器的效率.
ll海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300l汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算,并回答以下问题:
1)若汽油的密度约为o.7×103kg/m3,300l汽油的质量是多少?
2)若汽油的热值约为5×107j/kg,300l汽油完全燃烧能释放多少热量?
3)需要从多少升海水中提取氢的同位素,在发生聚变时才可以产生1.44×1012j的热量?若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是2kw的空调正常工作多少小时?
8、完全燃烧多少酒精可以放出8.4×104j的热量?若这些热量全部被质量为0.
4kg、温度为20℃的水吸收,则水的温度升高到多少摄氏度?[q酒精=3.0×107j/kg;]
11、小刚家新买了一个电炉,它的额定电压是220v,额定功率是1000w,让电炉在额定电压下工作,把10kg的水从20℃加热到100℃。[不计热损失]
1) 水需要吸收多少热量?(2)加热的时间是多少?
21、小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数。
现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25℃上升到45℃.在此过程中,求:
1)热水器中电热丝的电阻:
2)水所吸收的热量[c水=4.2×103j/(kg·
28、小明家的电热水壶的铭牌如图(16)所示,在一个标准大气压下,该水壶正常工作时,用l0min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×103j/(kg.℃)
(1)计算水吸收的热量;
(2)计算消耗的电能;
(3)水增加的内能比消耗的电能小多少?请结合物理知识,从节能的角度提一个合理化的建议。
35、某电热水器,额定功率为2000w。当热水器正常工作70min时,可将50kg的水从。
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